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1、GPJ96加压过滤机说明书 加压过滤机电气系统使用说明书莱芜凤普自控有限责任公司 二零零四年 一、概述3 二、系统构成 4 三、控制原理 7 四、工控机(IPC) 8 五、可编程序控制器(PLC) 9 六、框图简介 10 七、监控画面 16 八、操作 19 九、故障处理 24 十、操作及维护注意事项 25 十一、附录 26 一. 概 述 加压过滤机是一种世界公认的先进的脱水设备。国外，最早由西德卡尔斯鲁大学从60年代着手研究，西德的KHD公司在其基础上，于85年底成功制造了世界第一台工业用加压过滤机。后来，奥地利ANDRIZI公司也从卡尔斯鲁大学获得了96m加压过滤机制造许可证，成为世界上第二

2、家能够生产加压过滤机过滤机的公司。国内，中国煤炭科学院唐山分院从70年代中期便开始研究煤用加压过滤机，89年，在借鉴国外技术及吸取自己以往经验教训的基础上，研究有了突破性进展，91年，我厂与唐山院鉴定了技术合同，成为世界上第三家加压过滤机生产厂家。现在，我们厂已生产_台，分别供给_。 加压过滤机工作特点是(从电控角度看)： 1. 主机部件工作在压力容器中； 2. 现场工作条件恶劣(潮湿 粉尘 振动等)； 3. 机构动作频繁，闭锁严格。 为此，我们的电控系统必须保证下面几个条件： 1. 整机环境的适应性； 2. 程序动作的可靠性； 3. 系统参数的稳定性和多样性。 我们的设计原则是提高产品档次，

3、改善用户界面，增强可靠性和易维护性。经过多方调研，深入论证，我们确定了现在的IPC-PLC控制方案。IPC具有良好的用户界面，PLC具有高的现场适应能力和强大的逻辑运算功能。在元器件的选用上，我们将其动作的可靠性和工作寿命为其首选条件，关键地方全为进口件。 二. 系统构成 整各控制系统由操作台（1）、动力柜（1）、电源柜（1）（660VAC用户）、程控柜（1）、现场控制箱及一些现场仪表和执行元件等组成。 1. 操作台 功能： 运行操作，监控运行状况。 主要安装部件：工控机(IPC)、显示器、UPS2.1程控柜：主要安装部件：可编程控制器、中间继电器、直流电源2. 2动力柜 功能： 主回路控制及

4、保护。主要安装部件： 主轴变频器、断路器、接触器、热继 电器、漏电继电器等。 3. 电源柜(660VAC用) 功能： 提供动力电源和控制电源。 主要安装部件： 动力变压器(40KVA)、控制变压器 (4KVA)等。4. 现场控制箱 功能： 就地操作，便于维修调试； 现场接线盒。 . 加压仓人孔控制箱 主要安装部件：断路器、端子排、按钮、指示灯等。 主要控制对象：主轴电机、刮板机电机、干油泵电 机、搅拌电机、反吹阀、清洗阀、照明灯。 . 排料控制箱 主要安装部件： 端子排、按钮、指示灯等。 主要控制对象： 液压泵、上下闸板开关电磁阀、 上下密封圈充放气电磁阀。 . 阀门控制箱 主要安装部件： 端

5、子排、按钮、指示灯等。 主要控制对象： 上滤液阀、下滤液阀、加压仓放气阀、槽放空阀、入料阀。5. 现场仪表 . 变送器(10) . 压力变送器(8) a. 低压风机压力变送器(1) b. 加压仓压力变送器(1) c. 反吹风包压力变送器(1) d. 高压风机压力变送器(1) e. 上密封圈压力变送器(1) f. 下密封圈压力变送器(1) g. 液压站压力变送器(1) . 物位变送器(2) a. 储浆槽液位变送器(1) b. 下仓料位变送器(1). 接近开关(7) a. 反吹接近开关(2) b. 刮板机断链保护接近开关(1) c. 上闸板开限位接近开关(1) d. 上闸板关限位接近开关(1) e

6、. 下闸板开限位接近开关(1) f. 下闸板关限位接近开关(1). 电极(6)a. 仓漏(2)b. 聚液桶(2)c. 入料池(2). 电接点表(2)a. 加压仓压力电接点压力表(1)b. 液压站油温电接点温度表(1)6. 现场执行元件. 电动机 . 直接控制a. 主轴(7.5KW)b. 干油泵(550W)c. 刮板机(11KW)d. 搅拌器(1.5KW)e. 液压站(15KW). 间接控制a. 高压风机(7.5KW)b. 入料泵(75KW)c. 圆盘给料机(7.5KW). 联络控制 低压风机(210KW). 阀门. 电动阀(2). 电磁阀(14)a. 上闸板开关(1)b. 下闸板开关(1)c.

7、 上密封圈(1)d. 下密封圈(1)e. 卸荷溢流阀(1)f. 入料阀(1)g. 反吹阀(1)h. 清洗阀(1)i. 下仓充气阀(1)j. 下仓放气阀(1)k. 上、下滤液阀(2)l. 槽放料阀(1)m. 加压仓放空阀(1). 气动调节阀(2)a. 加压仓压力气动调节阀(1)b. 反吹风包压力气动调节阀(1). 其它. 照明灯： 6个 60W6. 电加热器： 2KW 220VAC. 冷却风扇： 150W 220VAC三. 控制原理1. IPC-PLC体系结构研华IPC-610PC卡西门子PLC(S7-300) 研华IPC-610工控机作为上位机，用来完成管理级别上的数据采集和流程监控；西门子P

8、LC(S7-300)作为下位机，根据控制方案完成控制任务。2. 通信网络 控制系统依靠通信网络将上位机和下位机联络起来。通信网络是本系统构成的关键。在本系统中，上位机利用德国西门子公司的PC适配卡，通过RS232电缆与下位机构成多点接口MPI网络通信结构。监控时，利用工控软件FIX所带MPI的驱动，实现上、下位机的通信；PLC编程或程序调试时，利用SETP7编程软件所带的MPI驱动，实现上、下位机的通信。 四. 工控机 简称IPC，这是一种在原有计算机的基础上，为了适合于工业控制现场较恶劣的环境，而采取加强措施的计算机，一般在防振动、防尘、热稳定、抗干扰四个方面进行了加强。1.对电源系统进行重

9、新设计，提高抗干扰能力；2.改造机架和结构，提高防护等级和系统可靠性；3.主板分为有源主板和无源主板(主板上只保留总线；CPU、RAM和外设接口都变成独立的插卡)两类；有的工控机配有专门的总线，它有更高的可靠性；4.重新开发与工业现场接口的各种模拟量、开关量和特殊功能的插卡；5.在通用的操作系统平台上开发各种用户级别的控制软件。(FIX DMACS、Paragon、Intouch、SCADA及组态王等) 因此，工控机是一种在工业环境下使用的特殊计算机。它有下面几个特点：1.通用性 利用计算机的通用性，使用基本相同的硬件，通过不同的软件适应不同的生产过程，对不同的生产规模，可以通过灵活组配来满足

10、。如：存储的容量、输入输出的点数等。2.可靠性3.灵活性改变控制程序方便。4. 易用性其用户是企业内的广大技术和操作人员，不用熟悉FORTRAN、PASCAL、C等通用程序语言，采用简单易学的专用编程语言。 本控制系统用工控机的主要参数台湾研华机箱： IPC610PP800监视器： 飞利浦 109S 19UPS电源： SANTAK 500W组态软件： FIX DMACS 主机CPU： INTEL P800主频： 800MHZ内存： 128M软驱： 1.44M 3.5in硬盘： 20G五. 可编程序控制器 简称PLC，是近年来迅速发展，并得到广泛应用的新一代工业自动化控制装置。1969年，第一台

11、可编程序控制器在美国出现，至今已30年的历史。早期的可编程序控制器在功能上只能实现逻辑控制，被称为可编程序逻辑控制器(Programable Logic Controller)，简称PLC。随着技术的进步，微处理器获得广泛应用，一些PLC生产厂家开始采用微处理器作为PLC的中央处理单元，大大加强了PLC的功能，它不仅具有逻辑功能，而且具有算术运算功能和对模拟量的控制功能。因此，PLC被改名为可编程序控制器(Programable Controller)，简称PC。该名称已在工业界使用多年，但近年来个人计算机(Personal Computer)也简称PC，为了区别，目前可编程序控制器仍简称PL

12、C。 国际电工学会在1985年，颁布的标准中，对可编程序控制器定义为：可编程序控制器是一种专为工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子系统。 近年来，PLC的发展非常迅速(通信、网络、运算等，其功能已远远超出原来的定义范围。 PLC的基本功能：1.逻辑控制功能2.定时控制功能3.计数控制功能4.步进控制功能5.数据处理功能6.回路控制功能(A/D、D/A、PID)7.通信联络功能8.监控功能(利用编程器或监视器)9.停电记忆功能 10.故障诊断功能(自我对系统构成、某些硬件状态、 指令的合法性等进行自诊断。报警并显示错误类型)PLC的特点：1.灵活通用2.安全可靠3.环境适应性好4.使用方便，

13、维护简单5.速度较慢，价格较高(PLC ms级 ；PC m级)本控制系统用可编程序控制器的主要参数机型： 西门子 S7-300型CPU： 314型负载存储器： 1)内置 40KB2)存储卡 16KB随机存储器： 24KB(内置) 扫描速度： 0.3mS/K六. 框图简介1. PLC系统框图 中间继电器 接触器 接近开关 限位开关 按钮 转换开关 液压站 压 低压风机 力 高压风机 信 上密封 号 下密封 加压仓 反吹风包 下仓 物 储浆槽液位 位 下仓料位数字量输入模块模拟量输入模块 CPU 中 央 处 理 单 元 MPI口数字量输出模块模拟量输出模块中间继电器指示灯变频器主轴变频器入料泵变频

14、器加压仓压力调节阀反吹压力调节阀 IPC2. 主轴转速调节系统框图3. 加压仓压力(反吹风包压力)调节系统框图4. 储浆槽液位调节系统框图5. 工艺流程图 启车 自动 程控 开高压风机 高压风机压力足(0.7MPa) 高压风机运转 液压泵运转 各阀置位 提示开低压风机 启低压风机联络 低压风机、加压仓、下仓压力足(0.1MPa) 手动入料 低压风机运转 自动入料 提示开入料泵 开入料泵 入料泵运转 20秒 开入料阀 液位足 200mm 开搅拌器 搅拌器运转 3秒 开刮板机 刮板机运转 5秒 开给料机 给料机运转 开主轴 主轴转动1/2圈 开下滤液阀 主轴转动1/4圈 开上滤液阀 上滤液阀开限位

15、 启车结束 料位信号 持续1秒 关上闸板 关下仓充气阀 上闸板关限位 延时1秒 上封充气 上封压力足 0.55MPa 开下仓放气阀 下仓无压 延时6秒 下封放气 下封无压 开下闸板 下闸板开限位 延时1秒 关下闸板 下闸板关限位 下封放气 关下放充气阀 下封压力足 0.55MPa 开下仓充气阀 上下仓均压 上封放气 上封无压 开上闸板 上闸板开限位 排料循环结束 停车 进行一次排料循环 关入料阀 延时10秒 停入料泵 入料泵停止 主轴转动1/2圈 关下滤液阀 主轴转动1/2圈 提示停低压风机 停主轴；停反吹 低压风机停止 主轴停止 提示结束 关下滤液阀 上滤液阀关限位 停刮板机 开下仓放气阀；

16、开下仓充气阀 刮板机停止 加压仓无压 开槽放空阀 储浆槽无料 延时30秒 下封放气 下封无压 开上闸板 上闸板开限位 开下闸板 下闸板开限位 停高压风机、液压泵、搅拌器 高压风机、液压泵、搅拌器 停圆盘给料机 停止 延时50秒圆盘给料机停止 自我复位 停车结束 注： 各阀置位1). 开上闸板2) 关下闸板 下封充气3). 关上滤液阀 4). 关反吹阀关下仓放气阀关入料阀关下滤液阀 5). 关槽放空阀 6). 开下仓充气阀7). 关放料阀 开进料阀 七. 监控画面 分为主、子、辅三种画面1. 主画面： 由操作方式、控制系统、参数设定、参数观察、历 史趋势、报警表、电子表格、产品介绍、说明书九幅画

17、面组成1). 操作方式： 可进行手动、自动选择，反吹有、无选择，缺省为自动、无反吹可进行启车、停车、等待、继续、消声、低压风机联络等操作其热键是： F12). 控制系统：显示整个加压过滤机工作状况可进行启车、停车、等待、继续、消声、低压风机联络等操作，可进行手动、自动选择及对应单个执行机构的手动操作，可打开某些参数设定画面及转换到其它主画面其热键是： F2 3). 参数设定：可对加压仓压力、反吹风包压力、储浆槽液位、主轴转速进行设定其热键是： F3 4). 参数观察：显示系统有关参数，如排料次数、主机运行时间、加压仓充气时间等其热键是： F45). 历史趋势： 记录低压风机压力、高压风机压力、

18、下仓料位、加压仓压力、反吹风包压力、储浆槽液位、液压站压力、下仓压力等信号的历史曲线。一屏显示5分钟（可设），每1分钟读入一次数据，最长可保存200天。关闭画面按F2键或从File菜单选择Exit，其热键是F56). 报警表： 对系统的报警进行记录，最多可记录100条其热键是F67). 电子表格： 可自行开发，对生产情况进行记录，并可 打印 其热键是： F78). 产品介绍： 介绍我厂概况及主要产品的情况 其热键是： F89). 说明书： 对控制系统进行简单的说明，共26页，由概述、系统技术参数、系统构成、控制原理、PLC输入输出接口参数、监控画面、操作、故障分析及排除、维护及保养、元器件明细

19、表十部分组成其热键是F92. 子画面： 由自动选择、手动操作、加压仓压力设定、反吹风包压力设定、储浆槽液位设定、PID参数设定(3)、主轴转速设定九幅画面组成1). 自动选择： 可对主机自动运行方式无压无料、有压无料、无压有料、正常运转(有压有料)四种进行选择，缺省为正常运转；还可以选择手动或自动入料方式，缺省为自动2). 手动操作： 选择手动方式后，自动打开此画面，可对画面进行单机操作3). 加压仓压力设定： 设定加压仓压力PID调节的设定值4). 反吹风包压力设定： 设定反吹风包压力PID调节的设定值5). 储浆槽液位设定： 设定储浆槽液位PID调节的设定值6). PID参数设定： 共3幅

20、画面相对于加压仓压力、反吹风包压力、储浆槽液位设定画面分别有一幅PID参数设定画面，可根据各自的情况对PID参数进行设定7). 主轴转速设定： 可设定主轴运行转速，其范围为0.4 1.45转/分3. 辅助画面： 启动画面 提示画面 单机操作画面 宣传画面共 30多幅八. 操 作1. 调试： 本系统有两种调试方式1). 转换开关打到调试侧，在现场控制箱操作，这种方式由于离现场近，比较易于观察，缺点是动作无锁关系。 2). 转换开关在程控侧，然后选择手动方式，通过手动操作画面操作。这种操作有闭锁关系，缺点是反应慢和观察不到现场情况。2. 程控开机： 合上各电源开关选择开关打到程控侧接通 UPS电源

21、接通监视器电源启动主机进 入“控制系统”画面出现“OK”画面开机完成3. 手动：有两种手动方式，程控开机后，可进行下面操作1). 按下“F1操作方式”“操作方式”画面打开 选择手动“手动操作”画面打开进行手 动操作 2). 在“控制系统”画面中，单击要手动的执行机构 相应单机操作画面打开进行手动操作4. 自动： 程控开机后，缺省状态即为自动正常运行方式，如需 选择，可进行下面操作 按下“F1操作方式” “操作方式”画面打开选择自动“自动选择”画面打开根据需要选择一种自动运行方式和入料方式5. 启车：1). 启车前需要做的工作有下面几项a)选择反吹有无b)选择一种自动运行方式c)选择入料方式d)

22、设定反吹压力e)设定加压仓压力f)设定储浆槽液位g)设定主轴转速h)调整PID参数2). 启车过程 按下启车按钮启车过程指示灯闪亮提示信号栏出现“开低压风机”提示信号按下启低 压风机联络按钮低压风机启动提示信号栏 出现“开入料泵”提示信号按下启入料按钮入料泵启动上滤液阀打开启车过程指示灯灭启车过程结束运行过程指示灯闪亮6. 运行：整个过程为自动完成，操作者(司机)主要对运行状态进行 监视。 操作者主要监视项目：1)加压仓压力2)储浆槽液位3)下仓料位4)排料周期5)报警信息注：自动运行过程中可进行手动操作，如缓泵、对不到位的阀进行多次开关等。自动过程中的手动操作需要注意下面几个事项：a)自动过

23、程中进行手动操作时，程序对自动过程 有记忆功能，但自动排料程序将不执行，要尽快完成手动操作打到自动，如果手动时间比较长，要先等待再进行手动操作；b)手动操作后一般可直接打到自动，自动程序可记住原来的状态而继续往下执行；如果在手动过程中对带有限位的各阀(如上下闸板 下滤液阀等)的开关状态进行了改变，要先恢复其原来状态，再转到自动，否则，将影响自动程序的执行。7.停车： 得到停车命令后按下停车按钮停车过程指示灯 闪亮提示信号栏出现“停低压风机”提示信号按下 停低压风机联络按钮低压风机停止停车结束8. 复位： 是指对整个PLC程序进行复位，消除启车或停车过程中 的不正确状态，以便重新启车。有下面两种

24、情况：1). 低压风机未启动，加压仓、下仓无压，可直接按下复位按钮，复位画面打开后，再按一次复位，即可完成 复位，如不想复位，可按下撤消按钮；2). 低压风机已启动,加压仓下仓有压，这时要进行如下操作： 联络停低压风机选择手动开下仓充气阀开下仓放气阀加压仓下仓无压后进行复位(操作同上)9. 等待：是指加压过滤机系统在运行过程中，当上下级设备、加压、排料、入料等出现问题时，使加压过滤机系统处于等待状态的操作，故障处理好后，按下继续按钮可恢复运转。1). 上下级设备出现问题时，只按下等待按钮使系统进入等待状态即可，故障由相应设备司机处理；2). 加压出现问题时，主要表现为不升压。原因有四个：c)低

25、压风机问题d)加压仓气动调节阀故障，阀未打开e)系统中有漏气的地方f)不上饼或饼太薄3). 入料出现问题，主要表现为不上料。原因有四个：a)进料阀未打开b)放矿阀未关严c)管路堵塞d)精矿池料不足4). 排料出现问题，有下面几种情况：a)闸板关不到位(液压站压力不足、闸板头部粘有料等原因造成)b)密封圈不泄压(管路堵塞、阀未动作、下仓有压、上下仓不均压等原因造成)c)密封圈充压不足(密封圈或管路漏气、减压阀出压低等原因造成)d)料位长时不上涨或上涨太慢，排料周期太长料位计坏、主轴、刮板未转、滤饼太薄等原因造成) 注意： 等待操作只能在运行指示灯闪亮后，即主机运行后 进行。 10. 消声： 如果

26、在报警时不想听到警笛声，按下消声按钮可实现 消声；按下继续按钮即可恢复声音报警。11. 低压风机联络： “操作方式”和“控制系统”画面中皆有低压风机联 络按钮，操作者根据自动过程中的低压风机启 停提示来 联络。操作时，只要按下启或停按钮不松开即可。12. 手动入料：此功能只在自动中起作用，当加压过滤机系统入料经常出现问题时，把入料方式由自动转换到手动，这样，可对入料进行多次启停操作。 程序过程： 启： 启入料泵开入料阀 停： 关入料阀停入料泵13. 程控关机： 停车后退出监控画面关闭MPI画面关闭 FIX画面打开开始程序菜单选择关闭系统工程 选择关闭计算机屏幕出现“现在可以安全关闭计 算机了”

27、提示后关闭主机断开监视器电源 断开UPS电源断开控制电源钥匙开关关机结束14. 清洗： 指对滤盘的冲洗，清洗时有下面几个条件：a)停车后b)高压风机有压力c)转换开关打到调试侧d)只能在加压仓人孔控制箱操作 操作过程如下：按下清洗启动按钮主轴运行、清洗阀打开清洗干净关闭清洗阀停主轴清洗结束15. 缓泵： 当入料出现问题时，即不上料时，可进行缓泵操作， 有下面两种方式： 1). 手动方式 选择等待等待状态具备后(上滤液阀关限位指示灯亮)选择手动手动关入料阀手动停入料泵手动启入料泵手动开入料阀选择自动入料正常后按下继续按钮，解除等待2). 自动选择等待等待条件具备后入料方式选择手动停入料启入料按下继续按钮解除等待16. 润滑(干油泵)： 正常为自动进行，程序设定为启车时润滑2分钟，运行过程中，每运行1小时润滑一次，每次1.5分钟。 手动操作主要用来调试和作为自动润滑量不足时的补充。17. 放料：当加压过滤机需要长时间停车时，要